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6S60MC-C大型船用曲拐擠壓成形工藝研究

發(fā)布時(shí)間:2017-11-10 21:26

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【摘要】:大型船用曲軸是大型船舶發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分,而曲拐是大型組合式曲軸的關(guān)鍵零件,其工況復(fù)雜,為船舶的平穩(wěn)、安全行駛提供重要的保障。隨著我國對(duì)大型船舶的需求量日益增加,再加之大型船用曲拐價(jià)格昂貴,因此提高曲拐的成形質(zhì)量和材料利用率能大大提升國產(chǎn)曲軸的競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 以提高曲拐成形質(zhì)量,減小機(jī)械加工余量為目的,本文提出了一種6S60MC-C大型船用曲拐的擠壓成形方案,并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的擠壓工裝,采用數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)這種擠壓成形工藝進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。 本文利用DEFORM-3D有限元模擬軟件,根據(jù)剛塑性理論,,對(duì)6S60MC-C大型船用曲拐的擠壓成形工藝過程進(jìn)行了熱力耦合數(shù)值模擬。分析了成形力、金屬流動(dòng)、溫度場(chǎng)及等效應(yīng)變?cè)跀D壓過程中的變化規(guī)律。 本文討論了曲拐成形后端部的主要缺陷及成因,并與成形力一同考慮確立了曲拐成形質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。采用單因素輪換的方法,分析了坯料初始溫度、摩擦系數(shù)、上模具下壓速度等工藝參數(shù)以及模具形狀參數(shù)對(duì)成形質(zhì)量的影響規(guī)律。在盡量減小曲臂端部缺陷和成形力的前提下,確定了曲拐擠壓成形的最優(yōu)工藝參數(shù)和模具參數(shù)范圍。 以上述的研究工作為基礎(chǔ),采用尺寸比例為1:10的鉛試件和擠壓工裝對(duì)6S60MC-C大型船用曲拐擠壓成形工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果吻合程度良好,證明了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性以及所設(shè)計(jì)的曲拐擠壓工藝和工裝的合理性。這為大型船用曲拐的實(shí)際生產(chǎn)和制造提供了重要的參考依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U664.12;TG376

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào):1168415

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